IC制造流程簡介課件

1、IC制造流程簡介1IC制造流程簡介1基本概念半導(dǎo)體是指導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料，其指四價(jià)硅中添加三價(jià)或五價(jià)化學(xué)元素而形成的電子元件，它有方向性，可以用來制造邏輯線路使電路具有處理資訊的功能。半導(dǎo)體的傳導(dǎo)率可由攙雜物的濃度來控制：攙雜物的濃度越高，半導(dǎo)體的電阻系數(shù)就越低。P型半導(dǎo)體中的多數(shù)載體是電洞。硼是P型的摻雜物。N型半導(dǎo)體的多數(shù)載體是電子。磷，砷，銻是N型的攙雜物。集成電路（IC) 是指把特定電路所需的各種電子元件及線路縮小并制作在大小僅及2平方公分或更小的面積上的一種電子產(chǎn)品。集成電路主要種類有兩種：邏輯LOGIC及記憶體MEMORY。前者主要執(zhí)行邏輯的運(yùn)算如電腦的微處理器后者

2、則如只讀器READ ONLY 及隨機(jī)處理器RANDOM ACCESS MEMORY等。2基本概念半導(dǎo)體是指導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料，其指四集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)主要分為設(shè)計(jì)生產(chǎn)測(cè)試 封裝四個(gè)階段.集成電路的生產(chǎn)主要分三個(gè)階段：基本概念紀(jì)律創(chuàng)造品質(zhì)集成電路(IC)的制造IC測(cè)試與封裝PACKAGE硅鏡片WAFER的制造3集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)主要分為設(shè)計(jì)生產(chǎn)測(cè)試 封裝四個(gè)階段44基本制程Wafer StartCMPOxidationPVD, CVDWafer CleaningPhotolithographyEtch (Dry or Wet)AnnealingImplantationWafe

3、r StartCMPWafer CleaningAsh & Strip5基本制程Wafer StartCMPOxidationWaf基本制程6基本制程6原理：在晶片表面上覆上一層感光材料，來自光源的平行光透過光罩的圖形，使得晶片表面的感光材料進(jìn)行選擇性的感光。感光材料：正片經(jīng)過顯影(Development)，材料所獲得的圖案與光罩上相同稱為正片。負(fù)片如果彼此成互補(bǔ)的關(guān)係稱負(fù)片7原理：在晶片表面上覆上一層感光材料，來自光源的平行光透過光微影制程 -1WaferWafer暴光系統(tǒng)暴光Wafer光刻膠涂光刻膠氧化層光源Wafer光刻膠投影 Lens光罩聚光鏡Next Page光罩光刻膠氧化層光源8微

4、影制程 -1WaferWafer暴光系統(tǒng)暴光Wafer光刻接上一頁WaferWaferWafer光刻膠顯影刻蝕氧化層去除光刻膠顯示圖形刻蝕出符合顯影的圖形移除光刻膠微影制程 -29接上一頁WaferWaferWafer光刻膠顯影刻蝕氧化層去摻雜物(Doping)概念:To get the extrinsic semiconductor by adding donors or acceptors, which may cause the impurity energy level. The action that adding particular impurities into the sem

5、iconductor is called “doping” and the impurity that added is called the “dopant”. Doping介紹Doping 方法: 1. 擴(kuò)散（Diffusion） 2. 離子植入（Implantation）10摻雜物(Doping)概念:Doping介紹Doping 方Pre-deposition: 將摻雜物置于wafer表面.Generally used dopant resource furnace design: Carrier gasHeater 石英管Solid dopant source furnaceO2Li

6、quid dopant sourceCarrier gasGas dopant sourceValveO2(a)(c)(b)擴(kuò)散制程（DIFF) -1Solid dopant source 11Pre-deposition: 將摻雜物置于wafer表面.Drive-in: To implant the dopant into the wafer by the thermal process石英管氣體流出Wafer石英舟加熱環(huán)境 摻雜物和氣體流入Profiling Tc(In the tube)橫式爐石英管HeaterWafer氣體流出反應(yīng)室氣體流入立式爐擴(kuò)散制程（DIFF) -212Drive

7、-in: To implant the dopan1. The definition: A manufacturing process that can uniformly implants the ions into the wafer in the specified depth and consistence by selecting and accelerating ions. 2. The purpose: To change the resistance value of the semiconductor by implanting the dopant.3. Energy ra

8、nge (8 years ago)(1) General process：10 KeV - 180 KeV (0.35m) (100KeV for 0.18 m now)(2) Advanced process：10 KeV - 3 MeV ( 100 C/s Uniform Temperature Changing Low Thermal Budget (to compare with Furnace) To Avoid MOS Distortion33Rapid Thermal Processing T/s Halogen-W Heater (vertical)Halogen-W Heater (hor